工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ):第三章 斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究
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1、 天然斜坡:溝谷岸坡、山坡 人工邊坡:露采邊坡、基坑邊坡斜坡的基本要素(1)坡面AC (2)坡肩A (3)坡頂AB (4)坡腳C(5)坡高H (6)坡角(7)坡體MMHABC巖坡土坡第三章 斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究斜坡指地表一切具有側(cè)向 空面的地質(zhì)坡體,是一類廣泛的地貌類型。斜坡變形破壞是地質(zhì)發(fā)展演化的重要過程。類型按坡角大小陡坡=300中坡150=300緩坡150按高度H高坡中坡低坡巖坡M 15M土坡H 10m巖坡8m H5m土坡5m H10m巖坡H 8m土坡H 5m坡面形態(tài):內(nèi)凹型,外凸型直線型,復(fù)合型第一節(jié) 概述第二節(jié) 斜 坡 應(yīng) 力 分 布 特 征H131 .斜坡周圍主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯
2、偏轉(zhuǎn):愈接近臨空面,最大主應(yīng)力1愈接近平行于臨空面,3與之正交,向坡內(nèi)逐漸恢復(fù)到原始狀態(tài)。原始應(yīng)力狀態(tài):一 重分布應(yīng)力的特點(diǎn):2.在坡腳及坡肩附近形成應(yīng)力集中區(qū)(1)坡腳附近最大主應(yīng)力顯著增高,且愈近表面愈高;最小主應(yīng)力顯著降低。這一帶是坡體中應(yīng)力差或最大剪應(yīng)力最高的部位,形成最大剪應(yīng)力增高帶,往往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的壓裂面。1(2)在坡頂面和坡面的某些部位,坡面的徑向應(yīng)力和坡頂面的切向力可轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力,形成張力帶,易形成與坡面平行的拉裂面。3 .與主應(yīng)力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系,坡體內(nèi)最大剪應(yīng)力跡線由原來的直線變成近似圓弧線,弧的下凹方向朝著臨空方向。4 .坡面處由于側(cè)向壓力趨于零,實(shí)際上處于兩向
3、受力狀態(tài),而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。二 影響斜坡應(yīng)力分布的因素1.巖體初始應(yīng)力的影響 初始應(yīng)力場、尤其水平剩余應(yīng)力使坡體中主應(yīng)力跡線的分布形式有所不同,明顯改變了各應(yīng)力值的大?。皇箲?yīng)力分異現(xiàn)象加劇,尤其對坡腳應(yīng)力集中帶和坡面張力帶的影響最大。2.坡形的影響(1)坡高:不改變應(yīng)力等值線圖象,應(yīng)力隨坡高而增高。(2)坡角:坡角變化明顯改變了應(yīng)力分布圖象。隨坡角變陡,張力帶的范圍有所擴(kuò)大,坡腳應(yīng)力集中帶最大剪應(yīng)力值也隨之增高。(4)坡面形態(tài):平面上的凹形坡,應(yīng)力集中明顯減緩。圓形和橢圓形邊坡,坡腳最大剪應(yīng)力僅為一般斜坡的1/2。當(dāng)水平應(yīng)力坡形于橢圓形礦坑長軸時(shí),應(yīng)力集中較緩和。(3)坡底寬度:當(dāng)
4、W0.8H時(shí),則保持為一常值(稱為“殘余坡角應(yīng)力”)3.斜坡巖土體特性和結(jié)構(gòu)特征的影響:巖土體的變形模量對均質(zhì)坡體的應(yīng)力分布無明顯影響.泊松比可改變主應(yīng)力和剪應(yīng)力的分布,引起張力帶變化。隨著 增高,坡面和 坡頂?shù)膹埩е饾u 擴(kuò)展;而在坡底則反之,增高,張力帶收縮。結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、性質(zhì)的差別,使斜坡中的應(yīng)力分布出現(xiàn)了不連續(xù)性,在不連續(xù)面或軟弱面的周邊形成應(yīng)力集中或發(fā)生應(yīng)力阻滯。11第三節(jié) 斜坡變形破壞的基本形式一、斜坡變形 斜坡應(yīng)力狀態(tài)的變化 原有平衡被打破,局部應(yīng)力集中超過巖體強(qiáng)度局部破裂、小位移等,無整體移動(dòng).(2)拉裂 斜坡形成過程中,在坡面和坡頂形成的張力帶中拉應(yīng)力集中形成拉張裂縫。形式:
5、(1)卸荷回彈 卸荷、初始應(yīng)力釋放 側(cè)應(yīng)力減弱 產(chǎn)生張裂面(3)蠕滑 斜坡巖土體在自重應(yīng)力為主的長期作用下,向臨空面方向的緩慢而持續(xù)的變形。A.表層蠕滑:斜坡淺層巖土體在重力的長期作用下,向臨空面方向緩慢變形構(gòu)成一個(gè)剪變帶,其位移由坡面向坡內(nèi)逐漸降低直至消失。按其形成機(jī)制特點(diǎn)可分為兩種:軟弱基座蠕滑 坡體蠕滑(受軟弱結(jié)構(gòu)面控制)(3)彎曲傾倒:由陡坡或直立板狀巖體組成的斜坡,當(dāng)巖層走向與坡面走向大致相同時(shí),在自重的長期作用下,由前緣開始向臨空方向彎曲、折裂,并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展的變形,稱為。B .深層蠕滑:主要發(fā)育在斜坡下部或坡體內(nèi)部。二、斜坡破壞1.崩塌 陡坡陡坡上的巖土體產(chǎn)生以下落運(yùn)動(dòng)為主以下
6、落運(yùn)動(dòng)為主(移動(dòng)、滾動(dòng)、跳躍)的破壞現(xiàn)象。(土崩、巖崩)崩塌 滑坡 表層流動(dòng) 落石2.滑坡 斜坡巖土體依附于內(nèi)在的內(nèi)在的或潛在的貫通潛在的貫通結(jié)構(gòu)面,在外力作用下,失去原來的平衡狀態(tài),產(chǎn)生了以水平運(yùn)動(dòng)為主以水平運(yùn)動(dòng)為主的滑動(dòng)現(xiàn)象。兩者的區(qū)別:運(yùn)動(dòng)方式破壞形式是否脫離母體,存在滑動(dòng)面規(guī)模、速度變形破壞地質(zhì)模型:崩塌:第 四 節(jié) 滑 坡一、滑坡的基本要素滑動(dòng)帶:滑坡體與滑坡床之間的分界面。形態(tài)可分為圓弧狀、平面狀和階梯狀等(下頁圖)。滑坡床:滑坡體之下未經(jīng)過滑動(dòng)的巖土體?;麦w:與母體脫離經(jīng)過滑動(dòng)的部分巖體?;轮芙纾夯麦w與周圍未變位巖土體在平面上的分界線。滑坡壁:滑坡體后緣由于滑動(dòng)作用所形成的
7、母巖陡壁,其坡角多為35-80度,平面上多呈圈椅狀?;卤谏铣R娿U直方向的擦痕。滑坡臺階:滑坡體下滑時(shí)各部分運(yùn)動(dòng)速度不同而形成的錯(cuò)臺。滑坡舌:滑坡體前部伸出如舌狀的部位。常伸入溝谷、河流。最前端滑坡面出露地表的部位,稱滑坡剪出口。滑坡裂隙:滑坡體在滑動(dòng)過程中各部位受力性質(zhì)和大小不同,在各部位產(chǎn)生不同力學(xué)性質(zhì)的裂隙。拉張裂隙:位于滑體后部、滑床后壁,弧形分布,與滑動(dòng)方向垂直;剪切裂隙:羽狀分布于滑坡體中前部的兩側(cè),因滑坡體與滑坡床之間的相對位移的力偶作用形成,與滑動(dòng)方向斜交;鼓張裂隙:分布滑體前緣,由于滑體后部的推擠鼓起而成,與滑動(dòng)方向垂直;扇形裂隙:位于滑體舌部,因前部巖土體向兩側(cè)擴(kuò)散產(chǎn)生,放
8、射狀呈扇形分布。.滑坡洼地(湖)主滑線2、識別標(biāo)志(1)地形地貌方面滑坡形態(tài)特征、地貌不協(xié)調(diào)或反常等(2)變形破裂方面:滑體上產(chǎn)生小型褶曲和斷裂現(xiàn)象滑體結(jié)構(gòu)松散、破碎圈椅狀地貌 雙溝同源二 滑坡的識別1、識別方法:航片解譯、地面調(diào)查、勘探面 線點(diǎn)(3)水文地質(zhì)方面 結(jié)構(gòu)破碎 透水性增高 地下水徑流條件改變 滑體表面出現(xiàn)積水洼地或濕地,泉的出現(xiàn)(4)植被方面馬刀樹、醉漢林(5)滑動(dòng)面的鑒別及研究勘探:鉆探變形監(jiān)測:鉆孔傾斜儀三 滑坡分類 2 .按滑坡的動(dòng)力學(xué)特征分類(巴甫洛夫,1903)(a)推動(dòng)式滑坡 (b)牽引式滑坡 (c)混合式滑坡 (d)平移式滑坡 1 按巖土體類型分類 土體滑坡巖石滑坡
9、(1)粘性土滑坡(2)黃土滑坡(3)堆填土滑坡(4)堆積土滑坡(5)破碎石滑坡(6)完整巖石滑坡3 按滑動(dòng)面與層面的關(guān)系分類(1)無層滑坡:均質(zhì)、無層理的巖土體(2)順層滑坡:原生、次生的軟弱夾層 ,上部松散堆積物與下 部 基巖接觸帶(3)切層滑坡:多發(fā)生在巖層近于水平 的平迭坡,構(gòu)造面控制5.按滑動(dòng)面深度分類 (1)淺層滑坡(50m)6 按滑坡時(shí)代劃分 (1)今滑坡(全新世末至今)(2)新滑坡(Q43)(3)老滑坡(Q42-1)(4)古滑坡(Q4Q1)(5)始滑坡(第三系)第五節(jié) 崩塌一一 崩塌的類型及形成條件:崩塌的類型及形成條件:崩塌一般發(fā)生在厚層堅(jiān)硬巖體中。灰?guī)r、砂巖、石英巖等厚層硬脆
10、性巖石常能形成高陡的斜坡,其前緣常由于卸荷裂隙的發(fā)育而形成陡而深的張裂縫,并與其它結(jié)構(gòu)而組合,逐漸發(fā)展而形成連續(xù)貫通的分離面,在觸發(fā)因素俺用下發(fā)生崩塌。此外,由緩傾角軟硬相間巖層組合的陡坡,由于軟弱巖層被風(fēng)化剝蝕而形成凹龕,使上部的堅(jiān)硬巖層失去依托,故也常發(fā)生局部崩塌1 滑移式崩塌巖質(zhì)邊坡巖質(zhì)邊坡,裂隙發(fā)育的巖體,節(jié)理及層面控制,傾坡處節(jié)理起主控作用。依附面傾角一般30-650左,順坡走向上呈現(xiàn)不規(guī)則的鍥形體,剪出點(diǎn)可在坡腳,也可坡體的任何地方,往往為滑移式,一般先樓不會太大,為累進(jìn)性。常見類型主要有:常見類型主要有:土坡,為風(fēng)化破碎帶或第四系堆積層,坡段比較 陡,松散層產(chǎn)生蠕動(dòng)變形,形成雨季
11、飽水 等,產(chǎn)生累進(jìn)式破壞.巖質(zhì)邊坡巖質(zhì)邊坡,軟夾層結(jié)構(gòu),堅(jiān)硬塊狀體。因腳下軟層等掏空而成懸臂式拉斷。破壞方式,可能為拉斷下墜,也可能稍后部拉斷,部分依托軟面而翻轉(zhuǎn)下墜,常見于河谷岸坡以及腳下開采條件。2 拉裂傾倒式崩塌巖坡A 為薄層軟弱夾層長期蠕變彎 曲折斷,形成崩塌,受高陡 坡形、軟弱層控制,發(fā)展慢。B 為柱狀塊體,底腳壓裂,在 水荷載作用下,引起翻轉(zhuǎn)。土坡土坡,下面層被掏空或變形破壞,上部失去支持而產(chǎn)生向下坍塌。3 座落式座落式(或墜落式)崩塌或墜落式)崩塌歸納崩塌的形成條件歸納崩塌的形成條件(1)地質(zhì)條件 一個(gè)陡坡,尤其是大于600的坡,坡高幾米到幾百米。大型自然崩塌多見于江河峽谷陡峻地
12、段,以巖石大型崩塌居多,或者人工路塹、礦山等邊坡。一般坡度大于400500時(shí),對于裂隙發(fā)育的巖體,尤其發(fā)育高傾角裂隙時(shí),在裂隙下部有軟層配合下,易產(chǎn)生較大崩塌,(2)崩塌的誘發(fā)條件 1.高陡坡,重力作用,引起拉裂變形,導(dǎo)致崩塌。2.坡腳開挖,掏空,坡腳軟巖壓裂,因此失去支撐 作用。3.長時(shí)間降水,產(chǎn)生水壓力或震動(dòng)等。4.凍脹后解凍,使土體飽水段強(qiáng)度降低,或產(chǎn)生漲縮現(xiàn)象。崩塌的破壞方式若不依附某一面崩塌時(shí),總是下墜或坐落;若依附某一面崩塌時(shí),具有滑移或翻轉(zhuǎn)特性.后者通常用如下的方法作出判斷:一個(gè)置于斜面上的巖塊,它的高度為h和底邊長為b,并且假定阻止巖塊向下運(yùn)動(dòng)的力只是由于摩擦作用而產(chǎn)生的,也即
13、是c=O。代表巖塊重力W的矢量落于底邊b之內(nèi)時(shí),如果斜面傾角 大于摩擦角,巖塊將產(chǎn)生滑動(dòng);但是,如果巖塊高而細(xì),重力矢量W可能落在底邊b外,此時(shí)巖塊將傾倒,也即繞其最低的接觸邊棱而旋轉(zhuǎn)。置于斜面上塊體的幾何素置于斜面上塊體的幾何素 二 崩塌體穩(wěn)定性及運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)1 穩(wěn)定性分析(略)2 運(yùn)動(dòng)規(guī)律 斜面上塊體發(fā)生滑動(dòng)及傾倒的條件 對這個(gè)單一的巖塊而言,滑動(dòng)與傾倒的條件如圖5.7所示。圖中的四個(gè)區(qū)段為:區(qū)段l:tg,巖塊是穩(wěn)定的,不滑動(dòng)也不傾倒。區(qū)段2:以及bhtg,巖塊將滑動(dòng),但不傾倒。區(qū)段3:以及bh以及bhtg,巖塊能夠同時(shí)滑動(dòng)和傾倒。通過以上分析,可看出即將崩落的塊體相當(dāng)于斜面上的巖塊,同時(shí)由
14、于其在變形-破壞的演變過程中沿斜面總有一定的剪切位移,所以可視其凝聚力已喪失。那么根據(jù)巖塊的運(yùn)動(dòng)條件,可將崩塌分為:滑移式崩塌、傾倒式崩塌和滑移傾倒混合式崩塌(也可簡稱為混合式崩塌)三種類型。塊石運(yùn)動(dòng)示意圖崩塌的運(yùn)動(dòng)規(guī)律特別復(fù)雜,根據(jù)拋石試驗(yàn)及現(xiàn)象研究,崩塌落石在不同坡度上,其總體服從的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如圖(1)緩坡段(00 270 310):只在初速V0時(shí)可以運(yùn)動(dòng),減速運(yùn)動(dòng)形式,若石塊高處滾下,可轉(zhuǎn)為滾動(dòng)滑動(dòng)停止。否則不運(yùn)動(dòng)。(2)較陡坡段(270 310 400):當(dāng)具有V0時(shí),運(yùn)動(dòng)形式同(1);無V0時(shí),可不運(yùn)動(dòng),而無V0也運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)形式同(3)。(3)陡坡段(400 600):無V0也可運(yùn)
15、動(dòng),加速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)形式隨坡形及塊石形狀有關(guān),多是滾動(dòng),也可為滑動(dòng)。有較大的沖擊力。(4)陡峻段(600 半堅(jiān)硬巖石松散土坡 結(jié)構(gòu):層理、軟弱夾層、原生節(jié)理、片理等 特殊性質(zhì):膨脹性、濕陷性等 滑坡往往集中在某些特定的巖層中“易滑巖組如:西北的黃土分布地區(qū)、成都平原地區(qū)的成都粘土層、四川盆地的紅層地區(qū)(砂、泥巖互層)、青海、甘肅地區(qū)的第三系地層(半成巖的砂、泥巖),川西北、陜南和甘南淺變質(zhì)巖地區(qū)(主要是千枚巖分布地區(qū))2.地質(zhì)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、力學(xué)性質(zhì)、規(guī)模 沉積巖地區(qū):特大型的滑坡主要與層面構(gòu)造有關(guān) 不同構(gòu)造部位滑坡差別:如在褶皺的兩翼部位,結(jié)構(gòu)面往往形成上陡下緩的勺形;沿著大的構(gòu)造斷
16、裂帶,滑坡往往呈帶狀分布 按結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與臨空面的關(guān)系,可分為:(1)平迭坡:主要軟弱結(jié)構(gòu)面為水平的 (2)逆向坡:主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面的傾向相反 (3)順向坡:主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面的傾向一致 時(shí),穩(wěn)定性最差,極易發(fā)生順層滑坡 R時(shí),即Wsin Wcostg tgtg 時(shí),滑塊處于不穩(wěn)定狀態(tài)。NWcos(正壓力)R=Wcostg(摩擦力)+cAF=Wsin(下滑力)沿斜坡法線 N 方向,以塊體重心點(diǎn)O為頂點(diǎn),作一個(gè)錐頂角為2 的圓錐體,圓錐體的高為Wcos(正壓力),底面半徑為Wcostg(摩擦力),這樣的錐體稱為摩擦錐摩擦錐。當(dāng)重力矢量W落在錐體外面時(shí),滑體將發(fā)生向下的運(yùn)動(dòng),否則
17、,處于穩(wěn)定狀態(tài)。1.極限平衡計(jì)算方法剛體極限平衡法 假設(shè)前提:只考慮破壞面上的極限破壞狀態(tài),而不考慮巖土體的變形,即視巖土體為剛體。破壞面上的強(qiáng)度由C、值決定,遵循強(qiáng)度判據(jù)。滑體中的壓力以正壓力和剪應(yīng)力的形式集中作用于滑面上,均視為集中力。三維問題簡化為二維(平面)問題來求解。四、數(shù)學(xué)力學(xué)計(jì)算方法極限平衡法、數(shù)值計(jì)算法、破壞概率法 穩(wěn)定性系數(shù):安全系數(shù):在巖土體穩(wěn)定性評價(jià)中,由于邊界條件、荷載條件、巖土體強(qiáng)度等難以精確確定,通常在設(shè)計(jì)上考慮上述因素及建筑物重要性而綜合確定一經(jīng)驗(yàn)值。Kc1(1)土質(zhì)斜坡穩(wěn)定性計(jì)算A 無粘性土坡B 粘性土坡圓弧法、條分法:瑞典條分法、Bishop法、Janbu法
18、(2)巖質(zhì)斜坡穩(wěn)定性計(jì)算 A 平面滑動(dòng):單平面、同向雙平面、多平面 B 楔形體滑動(dòng)均質(zhì)土坡瑞典條分法 如圖:一簡單均質(zhì)土坡,取一假定滑弧圓心為O,半徑為R和滑弧AC。將滑動(dòng)土體沿鉛直方向分成若干土條(R/10-R/20)取第i條分析,不考慮土條間的作用力,則第i條作用在滑弧面上的力有:(1)由土條自重Wi在滑弧上引起的切向力為(2)由土條自重Wi在滑弧上引起的法向力所產(chǎn)生的抗滑力為:(3)滑動(dòng)面上的凝聚力產(chǎn)生的抗滑力為:若斜坡滑動(dòng)時(shí),各土條圍繞圓心O旋轉(zhuǎn),則斜坡的穩(wěn)定性系數(shù)為該土條的總抗滑力矩與總滑動(dòng)力矩之比:n最危險(xiǎn)滑面的確定:對于均質(zhì)粘性土斜坡最危險(xiǎn)滑動(dòng)面應(yīng)通過坡腳,圓心O的位置按以下步驟
19、確定:(1)根據(jù)下表中坡角值查1和2,找出O點(diǎn)(2)按下圖所示確定E點(diǎn);(3)連接EO,在EO的延長線上取一系列圓心O1,O2,,On;(4)分別計(jì)算O1,O2,,On所對應(yīng)滑動(dòng)圓弧上的穩(wěn)定性系數(shù)K1,K2,Kn,聯(lián)其端點(diǎn),所得曲線上最小的Kmin值所對應(yīng)的Om點(diǎn),即為最危險(xiǎn)滑弧圓心。若土層復(fù)雜,則Om不一定是最危險(xiǎn)滑動(dòng)弧圓心,為此,可過點(diǎn)作垂直O(jiān)E的線段,在該線段上取其相應(yīng)的K值,用上述方法求得最小的K值。楔形體滑動(dòng)楔形體滑動(dòng)的滑動(dòng)面由兩個(gè)傾向相反、且其交線傾向與坡面傾向相同、傾角小于邊坡角的軟弱結(jié)構(gòu)面組成。穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算的基本思路首先首先 將滑體自重 W 分解為垂直交線 BD 的分量 N
20、和平行交線的分量 T,然然后后 將 N 投影到兩個(gè)滑動(dòng)面的法線方向,求得作用于滑動(dòng)面上的法向力N1 和 N2,最后最后 求得抗滑力及穩(wěn)定性系數(shù)??赡芑瑒?dòng)體的滑動(dòng)力為 T=Wsin,垂直交線的分量為 NWcos。將 Wcos 投影到 ABD 和 BCD 面的法線方向上,求得法向力 N1、N2n邊坡的抗滑力邊坡的穩(wěn)定性系數(shù) 根據(jù)滑面縱剖面的起伏情況,取單位寬度考慮,把滑體劃分成若干塊段,1,2,n 第i條塊的受力情況分析:折線滑面剩余推力法 滑塊兩側(cè)的摩擦力和滑體自身擠壓力不考慮 自重 Wi、水平地震力 KcWi、側(cè)水壓力 PW、上一條塊的剩余下滑力 Ei-1、本條的剩余下滑力 Ei 的反力、揚(yáng)壓
21、力 Ui、法向反力 Ni、切向反力 Ti基本荷載(僅考慮重力)計(jì)算如下:有地下水時(shí),需要考慮邊界上的水壓力:穩(wěn)定性計(jì)算編程迭代過程:2 .破壞概率計(jì)算法第八節(jié) 滑 坡 預(yù) 測 預(yù) 報(bào)一、預(yù)測預(yù)報(bào)的基本內(nèi)容位置、規(guī)模、類型、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)距離、發(fā)生時(shí)間區(qū)域性滑坡預(yù)測:以一個(gè)大的區(qū)域?yàn)橐罁?jù)對象,確定滑坡可能發(fā) 生的區(qū)段范圍??臻g預(yù)測按照預(yù)測范圍的大小可分為:地段性滑坡預(yù)測:以一個(gè)地段滑坡調(diào)查資料為依據(jù),確定將來可 能發(fā)生滑坡的大致位置、可能的類型等。場地性滑坡預(yù)測:針對某一特定場址,預(yù)測滑坡可能發(fā)生的確切 位置、范圍大小、運(yùn)動(dòng)速度及類型。時(shí)間預(yù)報(bào)按照預(yù)測的時(shí)間長短關(guān)系,可分為:滑坡長期預(yù)報(bào):對未來
22、滑坡運(yùn)動(dòng)的趨勢作判斷,以確定滑坡活 動(dòng)的可能年份?;露唐陬A(yù)報(bào):對滑坡活動(dòng)的可能季節(jié)或月份作出預(yù)測?;屡R滑預(yù)報(bào):對滑坡將要暴發(fā)的具體日期、乃至?xí)r分作出預(yù)報(bào)二、滑坡空間預(yù)測 空間預(yù)測:主要是通過滑坡條件分析,確定出對滑坡作用有利的因素組合,根據(jù)這些有利因素組合來預(yù)測區(qū)域上某斜坡段將來產(chǎn)生滑坡的可能性,圈定出可能產(chǎn)生滑坡變形的范圍??臻g預(yù)測的理論基礎(chǔ)工程地質(zhì)類比法:類似的工程地質(zhì)環(huán)境可能發(fā)生類似的滑坡。迄今見于報(bào)道的預(yù)測方法可歸納為:統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、信息量法以及各種確定性模型計(jì)算。各種方法的共同之處:充分考慮各種地質(zhì)環(huán)境因素的疊加作用來評價(jià)某特定地質(zhì)環(huán)境中產(chǎn)生滑坡的可能性,以期在研究區(qū)圈出相對不安全
23、的“危險(xiǎn)區(qū)段”。預(yù)測結(jié)果一般都采用預(yù)測分區(qū)圖的形式來表達(dá)。不同之處:預(yù)測評價(jià)過程中所采用的疊加方式不同而已。三、滑坡時(shí)間預(yù)報(bào)目前滑坡預(yù)報(bào)方法:(1)滑坡變形前兆的現(xiàn)象預(yù)報(bào)法(2)位移時(shí)間曲線變化趨勢判斷法(3)齋滕法和改進(jìn)的齋滕法(4)統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型 回歸模型、灰色理論模型、生物生長模、災(zāi)變理論模型等(5)黃金分割法(6)非線性動(dòng)力學(xué)模型預(yù)報(bào)法(8)聲發(fā)射等參數(shù)預(yù)報(bào)法巖土體蠕變(流變)理論:第1蠕變階段減速蠕變階段 減速發(fā)展,斜率逐漸減小 第2蠕變階段穩(wěn)定蠕變階段 等速發(fā)展,斜率大體不變第3蠕變階段加速蠕變階段 CD段:變形迅速增大,但巖土體尚未破壞 DE段:巖土體變形速率劇增,巖土體很快破壞齋
24、滕預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)公式:例:某滑坡位移曲線上t1、t2、t3 所對應(yīng)的日期為:t1:1963年1月20日 t2:1963年1月26日 t3:1963年1月30日則:t2 t16天 t3t1 10天 tr-t1=18天 tr1963年2月7日 第九節(jié) 滑 坡 防 治防治的目標(biāo)是減災(zāi)、防災(zāi)、保護(hù)環(huán)。防治指的是預(yù)防與治理兩方面:滑坡預(yù)防:指的是滑坡災(zāi)害沒有產(chǎn)生以前,人們已經(jīng)了解其存在的危險(xiǎn)性和危害性,并采取相應(yīng)的措施加以防范,使滑坡?lián)p失降至最小程度。預(yù)防是以勘察分析、預(yù)測預(yù)報(bào)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ),同時(shí)提出有效的預(yù)防措施及相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工工作?;轮卫恚褐傅氖菍撛诓环€(wěn)定體采取有針對性的工程措施,確保其穩(wěn)定,從根本
25、上消除隱患。治理是一項(xiàng)工程,它包括對災(zāi)害體的勘察、評價(jià),提出經(jīng)濟(jì)合理的工程措施,并付之實(shí)施。防治原則:以防為主,治理為輔。應(yīng)該把防災(zāi)貫穿到工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié),在工程規(guī)劃選址、設(shè)計(jì)、施工各階段均應(yīng)注重防災(zāi)減災(zāi)。例如災(zāi)害預(yù)測及危險(xiǎn)性評估正體現(xiàn)了這一原則。11 防預(yù)措施:(1)繞避:改線 (2)攔截:攔石墻 (3)排水:地表排水:排水溝、坡面防滲 架橋跨越 攔柵網(wǎng) 地下排水:盲溝、排水洞、排水孔 隧道穿越 (4)監(jiān)測預(yù)警 2 治理措施:(1)排水措施:(同上 )(4)坡面防護(hù):橫向護(hù)坡(2)削方、堆格柵(室)護(hù)坡(3)支擋工程:擋土墻:砌置擋墻 植基綠色護(hù)坡 加筋土擋墻 錨固:單一錨桿(索)(5)其
26、它:固結(jié)灌漿 掛網(wǎng)+噴漿+錨桿(索)阻滑鍵(栓)構(gòu)+錨桿(索)抗滑樁:鋼管樁 鋼筋+砼樁 砼樁 結(jié)合形式:樁+錨 樁+墻(板、梁)繞、避工程削坡、壓載工程韓城電廠滑坡上部減重排水工程攔截系統(tǒng)抗滑擋墻 A布置:對于中、小型滑坡,可在滑坡前緣,將墻設(shè)在滑坡中下部有穩(wěn)定巖層的鎖口處 抗滑樁 特點(diǎn):設(shè)樁位置靈活,施工簡單,開挖面積小。適用條件:適用于非塑流性滑坡 布置:取決于滑體的密實(shí)程度、滑坡推力大小及施工條件等錨桿、錨索:巖質(zhì)邊坡和崩塌,提高滑動(dòng)面上的法向應(yīng)力,提高抗滑力錨桿的方向和深度視斜坡的結(jié)構(gòu)而定錨桿擋墻:只用于小型的基巖滑坡整治香港大學(xué)邊坡錨固工程護(hù)坡:岸坡、高陡邊坡灰漿抹面、漿砌石、草皮護(hù)坡等巖土體性質(zhì)改良用壓漿、培燒或化學(xué)工業(yè)方法改良滑坡體及滑動(dòng)帶物質(zhì)力學(xué)性質(zhì)。
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